超疏水喷砂表面冷凝液滴特征及传热研究

作者:杜宾港; 程雅琦; 侯晓静; 兰忠; 刘渊博; 郝婷婷; 马学虎*
来源:工程热物理学报, 2020, 41(10): 2542-2548.

摘要

金属基底上构筑的超疏水微纳结构广泛应用于冷凝传热研究。但是,众多表面制备过程都涉及化学刻蚀,既造成环境污染,并且所制备的金属氧化物微纳结构导热系数较低,例如广泛应用于冷凝研究的CuO纳米片。本文利用的简单的喷砂方法制备了具有不同粗糙度的超疏水表面,微纳结构的成分为高导热系数的铜。常压纯蒸汽冷凝过程,喷砂法所制备的超疏水表面的传热系数比利用化学刻蚀法制备的CuO纳米片表面提高248%430%.冷凝过程中凝液浸润微纳结构,增加了液滴与表面的粘附力.对于制备的四种表面,在空气中的接触角越大,冷凝条件下接触角越小,液滴的脱落半径越大.随着液滴脱落半径的增加,表面传热性能下降。